• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.140-143
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• 2008

Experiments are performed to consider the ground effects on unsteady loading and acoustic generation. Partially inclined plate is used to maximize the unsteadiness of the rotor. Indirect method to recognize the unsteady effect is used by measuring the noise in the normal direction from the rotor plane. The experiment is conducted with a square plate of about $9m^2$ and one half of the plate is placed parallel with the rotor plane and the other half is inclined. The height of the plate and the angle of the inclined plate can be changed. Helicopter noise is also measured at the 4 different positions to study the directivity of the rotor noise. The distance between microphone and rotor hub is 1.3m. Tonal noise and broad band noise are measured and analyzed. Thickness noise, steady loading noise and unsteady loading noise are investigated from the rotor noise measurement.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.562-567
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• 2012

Noises from the large scale marine propeller are calculated numerically on non-cavitation condition. The hydrodynamic analysis are carried out by potential based panel method with time marching free wake approach. The distribution of hyrodynamic loads on the propeller surface and noise signals are obtained using the unsteady Bernoulli's equation and the Farasssat formula respectively. It turns out that the noise signal shows strong peak at the blade passage frequency. Noise signals and directivity patterns for both the thickness and the loading noise are compared with each other. The directivity pattern for the loading noise shows minor lobe at the backward side of the rotating disc plane.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권2호
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• pp.39-45
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• 2005

본 연구에서는 현재 일반 프로펠러 항공기에 사용 중인 둥근 팁 형상을 갖는 Hartzell 사 제작 프로펠러에 대해서 두께소음과 하중소음에 대한 예측을 시도하였다. 음향장 해석에 앞서서 프로펠러 표면상에 존재하는 압력분포는 자유후류 패널 방법과 비정상 베르누이 방정식을 이용하여 구하였다. 음향장 해석을 위해서는 FW-H의 음향상사 법칙을 적용하였다. 주어진 프로펠러 형상과 운전 조건에 대한 소음 예측으로부터 두께소음은 프로펠러 회전면을 기준으로 전방과 후방이 서로 비슷한 면대칭 분포를 갖는 반면에, 하중소음은 프로펠러 후방의 소음이 전방에 비해서 더 크게 나오는 결과를 보여주었다. 일반적인 운전조건에서는 전반적으로 하중소음이 두께소음보다 지배적인 결과를 보여주었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권7호
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• pp.469-478
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• 2019

수직이착륙기(VTOL) 및 도심 항공 모빌리티와 같은 멀티로터형 비행체는 높은 기동성을 바탕으로 오늘날 널리 활용되고 있다. 멀티로터는 다수의 로터로 구성되어 후류 상호작용이 활발히 발생하고, 이로 인해 멀티로터의 공기역학 및 공력음향학적 특성이 단일 로터와 큰 차이를 보인다. 본 연구에서는 자유 후류 격자 기법 해석자를 활용하여 멀티로터의 후류 상호작용 효과를 규명하고자 하였다. 다양한 비행체와 운용조건의 비교를 위하여, 제자리 비행에서 로터 간격에 따른 효과와 전진 비행에서 전진비 및 전진 방향에 따른 효과를 확인하였다. 제자리 비행 시 후류 및 로터 사이의 상호작용으로 비정상 하중이 발생하였으며, 로터 사이 간격이 줄어들수록 하중 변화폭이 증가하였다. 이는 비정상 하중 소음을 발생시키고 소음 지향성에 변화를 가져온다. 전진 비행 시, 비행 방향에 따라서 비정상 하중 및 소음 특성에서 차이를 보인다. 단일 로터 해석 결과와 비교하였을 때, 멀티로터의 각각의 로터는 상대적 위치에 따라서 하중 소음의 크기와 지향성이 다르다. 결론적으로 후류 상호작용 효과에 대한 분석은 다양한 멀티로터 형상과 운용조건의 공력 및 공력소음 해석에 필수적이다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.75-82
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• 2015

Noises from the large scale marine propeller are calculated numerically on non-cavitation condition. The hydrodynamic analysis is carried out by potential based panel method with time marching free wake approach. The distribution of hydrodynamic loads on the propeller surface and noise signals are obtained using the unsteady Bernoulli's equation and the Farasssat's formula respectively. It turns out that the noise signal at the narrow band shows strong peak at the blade passage frequency, and the peak value at the 1/3 octave band also shows the same trend. Noise signals and directivity patterns for both the thickness and the loading noise are compared with each other. The directivity pattern for the loading noise shows minor lobe at the backward side of the rotating disc plane.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권3호
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• pp.29-40
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• 1999

캐비테이션이 발생하지 않는 프로펠러의 정상 및 비정상 하중에 의해 음장에 유기되는 소음을 지배하는 음파 방정식에 대한 주파수 영역에서의 수치 해석법을 정립하였다. 본 연구를 통하여 음압 스펙트럼에서 날개 통과 진동수 배수의 소음만이 발생한다는 것을 보였으며, 이때 적용되는 파수는 반류의 불균일성에 기인하는 조화성분과 프로펠러의 회전에 의해 발생되는 Doppler 효과가 고려되도록 표현되어야 함을 보였다. 특정 전진속도에서 하중이 없도록 설계된 날개수가 2인 모형 프로펠러에 대한 이론적 추정과 실험결과를 비교함으로써, 정상상태인 경우 날개 두께 효과가 매우 중요하나, 비정상상태에서는 날개하중의 변화에 의한 소음의 영향이 커서 정상상태에 비하여 두께효과가 비교적 적게 기여함을 알 수 있었다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권1호
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• pp.17-27
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• 2017

The treatment of rotor wake has been a critical issue in the field of the rotor aerodynamics. This paper presents a new free wake model for the unsteady analysis for a wind turbine. A blade-wake-tower interaction is major source of unsteady aerodynamic loading and noise on the wind turbine. However, this interaction can not be considered in conventional free wake model. Thus, the free wake model named Finite Vortex Element (FVE hereafter) was devised in order to consider the interaction effects. In this new free wake model, the wake-tower interaction was described by dividing one vortex filament into two vortex filaments, when the vortex filament collided with a tower. Each divided vortex filaments were remodeled to make vortex ring and horseshoe vortex to satisfy Kelvin's circulation theorem and Helmholtz's vortex theorem. This model was then used to predict aerodynamic load and wake geometry for the horizontal axis wind turbine. The results of the FVE model were compared with those of the conventional free wake model and the experimental results of SNU wind tunnel test and NREL wind tunnel test under various inflow velocity and yaw condition. The result of the FVE model showed better correlation with experimental data. It was certain that the tower interaction has a strong effect on the unsteady aerodynamic load of blades. Thus, the tower interaction needs to be taken into account for the unsteady load prediction. As a result, this research shows a potential of the FVE for an efficient and versatile numerical tool for unsteady loading analysis of a wind turbine.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.62.2-62.2
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• 2011

This study predicted broadband noise from a generic 2.5MW wind turbine blade in the time domain. The rotor blade was modeled as thin rectangular flat plates. A simplified analytic model proposed by Amiet was used to model the unsteady surface pressure distribution. The acoustic pressure was calculated by using the loading term of Formulation 1A proposed by Farassat. The validation was also performed by comparing with an experiment of Brooks, Pope, and Marcolini. By using these numerical methods, the broadband noise signal of the wind turbine was successfully predicted in this study.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.763-766
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• 2002

A BEM is highly efficient method in the sense of economic computation. However, boundary integration is not easy for the complex and moving surface e.g. in a rotating blade. Thus, Kirchhoff surface is designed in an effort to overcome the difficulty resulting from complex boundary conditions. A Kirchhoff surface is a fictitious surface which envelopes acoustic sources of main concern. Acoustic sources may be distributed on each Kirchhoff surface element depending on its acoustic characteristics. In this study, an axial fan is assumed to have loading noise as a dominant source. Dipole sources can be computed based on the FW-H equation. Acoustic field is then computed by changing Kirchhoff surface on which near-field is implemented, to analyze the effect of Kirchhoff surface on it.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권10호
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• pp.868-874
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• 2007

정지비행시의 헬리콥터 로터 모형의 블레이드의 피치각 변화가 소음방사에 미치는 영향을 수치해석을 통해 파악하였다. 공력 자료는 비정상 패널법과 경험후류 방법을 이용하여 구하였으며, $0^{\circ}$에서 $9^{\circ}$까지 등간격으로 $1.5^{\circ}$ 씩 피치각을 증가시키면서 블레이드 표면상의 공력 하중 분포를 얻어내었다. 수치해석을 통해 얻어낸 두께 소음은 피치각에 무관한 결과를 보였으나, 하중소음은 피치각이 $1.5^{\circ}$ 씩 증가할 때 마다 대략 3~4dBA정도로 소음의 세기가 증가하는 경향을 보였으며, 이정도의 증가분은 소음이 더 커졌음을 감지할 수 있는 충분한 크기라 할 수 있다. 또한 하중소음의 방향성 결과로부터 블레이드의 윗면 보다는 아랫면에서의 소음의 세기가 더 크게 나옴을 알 수 있었다.